JP5988742B2

JP5988742B2 - Legrest mechanism

Info

Publication number: JP5988742B2
Application number: JP2012158631A
Authority: JP
Inventors: 歳機杉浦; 熊谷　年晃; 年晃熊谷; 正紀斉藤; 智晴中島
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2032-07-17
Also published as: JP2014018354A

Description

本発明は、シートに設けられ、レッグレストを昇降させ、上昇時に着座者のふくらはぎを押し上げるレッグレスト機構に関する。 The present invention relates to a legrest mechanism that is provided on a seat, raises and lowers a legrest, and pushes up a seated person's calf when it is raised.

鉄道用車両用の乗り物に設置されるシートには、レッグレストを上昇させて着座者のふくらはぎを押し上げるレッグレスト機構を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。 Some seats installed on vehicles for railroad vehicles include a legrest mechanism that raises a legrest and pushes up a calf of a seated person (for example, see Patent Document 1).

特開２０１０−０８８８０９号公報JP 2010-088809 A

しかし、上述した従来のレッグレスト機構の駆動源としては、レッグレストを下降方向に付勢するガスシリンダと、ガスシリンダの付勢力に抗してレッグレストを上昇させるエアシリンダとを用いている。このため、エアシリンダにエアを供給する配管や圧縮空気源等が必要となり、構造が複雑となる問題点がある。 However, as a driving source of the above-described conventional legrest mechanism, a gas cylinder that urges the legrest in the downward direction and an air cylinder that raises the legrest against the urging force of the gas cylinder are used. For this reason, piping for supplying air to the air cylinder, a compressed air source, and the like are required, and there is a problem that the structure becomes complicated.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、構造が簡単なレッグレスト機構を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said problem, The subject is providing the legrest mechanism with a simple structure.

上述した課題のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面を反映したレッグレスト機構は、上端側がシートに回転可能に取り付けられ、下端側が上昇すると着座者のふくらはぎを押し上げるレッグレストと、該レッグレストの回転中心以外の部分に回転可能に取り付けられ、一方の側部に沿って複数の歯が形成されたラックと、該ラックの歯に噛合するピニオンと、前記シートに設けられ、前記ピニオンを正転方向／逆転方向に回転駆動するモータと、前記モータと前記ピニオンとの間に設けられ、前記モータから前記ピニオンへの動力を伝達／遮断する機械式クラッチ機構と、前記ピニオンに前記ラックの歯が噛合するように前記ラックを案内するガイド機構と、前記モータの非駆動時に、モータの回転を禁止し、前記レッグレストの位置を保持する保持機構と、を有し、前記クラッチ機構は、前記ピニオンの回転中心軸に沿った貫通穴の内周面に形成されたセレーションと、前記モータの出力軸に係合し、前記出力軸の軸方向に移動可能で、前記出力軸と共に回転し、外周面に前記ピニオンのセレーションに噛合可能なセレーションが形成され、前記ピニオンの貫通穴に嵌入可能なクラッチと、該クラッチを前記ピニオンの貫通穴に嵌入する方向に付勢する付勢部材と、前記クラッチを前記モータの出力軸に沿って移動させる移動機構と、とからなることを特徴とする。 In order to achieve at least one of the above-described problems, a legrest mechanism reflecting one aspect of the present invention includes a legrest that is rotatably attached to the seat at the upper end side and pushes up the occupant's calf when the lower end side is raised. A rack that is rotatably attached to a portion other than the center of rotation of the legrest and has a plurality of teeth formed along one side, a pinion that meshes with the teeth of the rack, and the seat. A motor that rotationally drives the pinion in the forward / reverse direction, a mechanical clutch mechanism that is provided between the motor and the pinion, and that transmits / cuts power from the motor to the pinion; and A guide mechanism that guides the rack so that the teeth of the rack mesh with each other, and prohibits rotation of the motor when the motor is not driven, It has a holding mechanism for holding the position of the strike, and the clutch mechanism includes a serration formed on the inner peripheral surface of the through hole along the axis of rotation of the pinion, engaged with the output shaft of the motor A clutch that is movable in the axial direction of the output shaft, rotates with the output shaft, and engages with the serration of the pinion on the outer peripheral surface, and a clutch that can be fitted into the through hole of the pinion; and An urging member that urges the pinion into a through hole and a moving mechanism that moves the clutch along the output shaft of the motor .

本発明の他の特徴は、以下に述べる発明を実施するための形態並びに添付の図面から一層明らかになるであろう。 Other features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and accompanying drawings.

本願発明によれば、前記シートに設けられ、前記ピニオンを正転方向／逆転方向に回転駆動するモータを用いることで、駆動源にガスシリンダ、エアシリンダを用いた場合に比べ、配管、圧縮空気源等が不要となり、構造が簡単になる。 According to the present invention, by using a motor that is provided on the seat and rotationally drives the pinion in the forward direction / reverse direction, compared with a case where a gas cylinder and an air cylinder are used as a drive source, piping, compressed air A source or the like is not required, and the structure is simplified.

また、前記モータの非駆動時に、モータの回転を禁止し、前記レッグレストの位置を保持する保持機構と、前記モータと前記ピニオンとの間に設けられ、前記モータから前記ピニオンへの動力を伝達／遮断するクラッチ機構とを有することで、機械式クラッチ機構を用いてモータから前記ピニオンへの動力を遮断することで、レッグレストに対するブレーキ機構の作用を殺すことができる。よって、停電であっても、小さな力でレッグレストを下降できる。 Further, a holding mechanism that prohibits rotation of the motor and holds the position of the legrest when the motor is not driven, and is provided between the motor and the pinion, and transmits power from the motor to the pinion. By having the clutch mechanism that cuts / cuts off, the power of the motor to the pinion is cut off using the mechanical clutch mechanism, so that the action of the brake mechanism on the legrest can be killed. Therefore, even in the event of a power failure, the legrest can be lowered with a small force.

更に、モータの回転運動を直進運動に変換する機構として、本発明は、モータによって回転駆動されるピニオンと、ピニオンに噛合する歯を有するラックとからなるラックアンドピニオン機構を用いた。このラックアンドピニオン機構は、モータによって回転駆動されるナット部材と、ナット部材に螺合するねじ棒とからなる機構に比べ、減速比を小さく設定できる。よって、停電時に、レッグレストを強制的に下降させる場合、本願は小さな力でレッグレストを下降できる。 Further, as a mechanism for converting the rotational motion of the motor into a straight motion, the present invention uses a rack and pinion mechanism comprising a pinion that is rotationally driven by the motor and a rack having teeth that mesh with the pinion. This rack-and-pinion mechanism can set a reduction gear ratio smaller than a mechanism including a nut member that is rotationally driven by a motor and a screw rod that is screwed into the nut member. Therefore, when the legrest is forcibly lowered during a power failure, the present application can lower the legrest with a small force.

本発明の他の効果は、以下に述べる発明を実施するための形態並びに添付の図面から一層明らかになるであろう。 Other effects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and accompanying drawings.

実施形態のレッグレスト機構が設けられたシートの側面図であって、レッグレストの下端側が最も下降した状態を示す図である。It is a side view of the sheet | seat in which the leg rest mechanism of embodiment was provided, Comprising: It is a figure which shows the state which the lower end side of the leg rest fell most. 図１のレッグレスト機構を説明する図である。It is a figure explaining the legrest mechanism of FIG. レッグレスト機構の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a legrest mechanism. 図４は実施形態のレッグレスト機構が設けられたシートの側面図であって、レッグレストの下端側が最も上昇した状態を示す図である。FIG. 4 is a side view of a seat provided with the legrest mechanism of the embodiment, and shows a state where the lower end side of the legrest is raised most. 図４のレッグレスト機構を説明する図である。It is a figure explaining the legrest mechanism of FIG. クラッチ機構の斜視図である。It is a perspective view of a clutch mechanism. クラッチ機構の作動を説明する図で、クラッチ機構が動力伝達状態を説明する図である。It is a figure explaining the action | operation of a clutch mechanism, and a clutch mechanism is a figure explaining a power transmission state. クラッチ機構の作動を説明する図で、クラッチ機構が動力遮断状態を説明する図である。It is a figure explaining the action | operation of a clutch mechanism, and a clutch mechanism is a figure explaining a power cutoff state. 本実施形態のレッグレスト機構の電気的構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the electric constitution of the legrest mechanism of this embodiment. 本実施形態のレッグレスト機構の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the legrest mechanism of this embodiment.

以下、図面を用いて本発明の実施の形態例を説明する。
（全体構成）
最初に図１を用いて、本実施形態のレッグレスト機構が設けられたシートの全体構成を説明する。図１は実施形態のレッグレスト機構が設けられたシートの側面図であって、レッグレストの下端側が最も下降した状態を示す図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(overall structure)
First, the overall structure of the seat provided with the legrest mechanism of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a side view of a seat provided with the legrest mechanism of the embodiment, and shows a state where the lower end side of the legrest is lowered most.

図において、シート１は、着座者の臀部を支持するシートクッション３と、着座者の背部を支持するシートバック５と、シートクッション３の下部に設けられたベース４とに大別される。 In the figure, the seat 1 is roughly divided into a seat cushion 3 that supports a seated person's buttocks, a seat back 5 that supports the back of the seated person, and a base 4 provided at the lower part of the seat cushion 3.

ベース図に示すシートクッション３のフレームは、水平方向の間隔を介して形状の異なる一対のベースフレーム７と、一対のベースフレーム７の間で、各ベースフレーム７の上方に配置されるサブベースフレーム９とを有している。 The frame of the seat cushion 3 shown in the base diagram includes a pair of base frames 7 having different shapes through a horizontal interval, and a sub-base frame disposed above each base frame 7 between the pair of base frames 7. 9.

サブベースフレーム９には、本実施形態のレッグレスト機構の多くの部分が設けられる。 The sub-base frame 9 is provided with many parts of the leg rest mechanism of the present embodiment.

各ベースフレーム７の前部には、ロアフロントブラケット１１が設けられている。そして、ベースフレーム７の前部を橋渡しするように管状のフロントフレーム１３が、ロアフロントブラケット１１に取り付けられている。 A lower front bracket 11 is provided at the front portion of each base frame 7. A tubular front frame 13 is attached to the lower front bracket 11 so as to bridge the front portion of the base frame 7.

各ベースフレーム７の後部には、各ベースフレーム７の後部を橋渡しするように管状のリアフレーム１５が取り付けられている。 A tubular rear frame 15 is attached to the rear part of each base frame 7 so as to bridge the rear part of each base frame 7.

フロントフレーム１３の中央部には、サブベースフレーム９の前部に形成され、下方に延出するブラケット部９ａが取り付けられている。 A bracket portion 9 a that is formed at the front portion of the sub base frame 9 and extends downward is attached to the center portion of the front frame 13.

リアフレーム１５の中央部には、上方に延出するアッパリアブラケット１９が取り付けられている。アッパリアブラケット１９の上部には、サブベースフレーム９の後部が取り付けられている。 An upper rear bracket 19 extending upward is attached to the center portion of the rear frame 15. A rear portion of the sub base frame 9 is attached to the upper portion of the upper rear bracket 19.

フロントフレーム１３の両端部には、上方に延出する第２アッパフロントブラケット２１が設けられている。 A second upper front bracket 21 extending upward is provided at both ends of the front frame 13.

一対のベースフレーム７の略中央部には、形状の異なる一対のアッパブラケット２３がそれぞれ取り付けられている。 A pair of upper brackets 23 having different shapes are respectively attached to substantially central portions of the pair of base frames 7.

各アッパブラケット２３の上部には、シートクッション３のシートパン２５の側部が取り付けられている。シートパン２５の前部には、一対のシートパンフロントブラケット２７の高さ方向の中間部が取り付けられている。シートパンフロントブラケット２７の下部は、フロントフレーム１３に取り付けられた第２アッパフロントブラケット２１の上部に取り付けられている。よって、シートパン２５（シートクッション３）は、シートパンフロントブラケット２７，第２アッパフロントブラケット２１，アッパブラケット２３により、ベースフレーム７に取り付けられている。
（レッグレスト機構）
次に、図１−図５を用いて、レッグレスト機構の説明を行う。図２は図１のレッグレスト機構を説明する図、図３はレッグレスト機構の分解斜視図、図４は実施形態のレッグレスト機構が設けられたシートの側面図であって、レッグレストの下端側が最も上昇した状態を示す図、図５は図４のレッグレスト機構を説明する図である。 A side part of the seat pan 25 of the seat cushion 3 is attached to the upper part of each upper bracket 23. An intermediate portion in the height direction of the pair of seat pan front brackets 27 is attached to the front portion of the seat pan 25. The lower part of the seat pan front bracket 27 is attached to the upper part of the second upper front bracket 21 attached to the front frame 13. Therefore, the seat pan 25 (seat cushion 3) is attached to the base frame 7 by the seat pan front bracket 27, the second upper front bracket 21, and the upper bracket 23.
(Legrest mechanism)
Next, the legrest mechanism will be described with reference to FIGS. 2 is a view for explaining the leg rest mechanism of FIG. 1, FIG. 3 is an exploded perspective view of the leg rest mechanism, and FIG. 4 is a side view of a seat provided with the leg rest mechanism of the embodiment. The figure which shows the state which the side raised most, FIG. 5 is a figure explaining the legrest mechanism of FIG.

シートクッション３の前面下方にはレッグレスト３１が配置される。このレッグレスト３１の上端側には、アーム３３の一方の端部側が取り付けられている。アーム３３の他方の端部側は、ピン３５を用いて、シートパンフロントブラケット２７の上部に回転可能に取り付けられている。 A leg rest 31 is disposed below the front surface of the seat cushion 3. One end side of the arm 33 is attached to the upper end side of the legrest 31. The other end side of the arm 33 is rotatably attached to the upper portion of the seat pan front bracket 27 using a pin 35.

サブベースフレーム９の中央部には、下方に延出するモータ取付部９ｂが形成されている。このモータ取付部９ｂには、貫通穴９ｃが形成されている。そしてモータ取付部９ｂの一方の面側には、無励磁作動形の電磁ブレーキ３７ａを有し、正転方向／逆転方向に回転するモータ３７が取り付けられている。また、本実施形態のモータ３７には、減速機３７ｃが一体的に設けられている。そして、モータ37の出力は、減速機３７ｃを介して出力軸３７ｂに出力される。本実施形態の電磁ブレーキ３７ａは、内部にモータシャフト３７ｂに当接可能なブレーキライニングと、モータシャフト３７ｂに当接する方向にブレーキライニングを押圧可能な可動鉄心と、可動鉄心を介してブレーキライニングを付勢してモータシャフトの回転を禁止するスプリングと、可動鉄心を移動させるコイルとを有している。また、本実施形態のモータ３７は、回転速度が遅い状態でも大きなトルクが得られるトルクモータを用いたが、汎用モータでもかまわない。 A motor mounting portion 9 b extending downward is formed at the center of the sub base frame 9. A through hole 9c is formed in the motor mounting portion 9b. A motor 37 that has a non-excitation operation type electromagnetic brake 37a and rotates in the forward / reverse direction is attached to one surface of the motor attachment portion 9b. In addition, the motor 37 of the present embodiment is integrally provided with a speed reducer 37c. And the output of the motor 37 is output to the output shaft 37b via the reduction gear 37c. The electromagnetic brake 37a of the present embodiment is provided with a brake lining that can be in contact with the motor shaft 37b, a movable iron core that can press the brake lining in the direction of contact with the motor shaft 37b, and a brake lining provided through the movable iron core. It has a spring that inhibits the rotation of the motor shaft and a coil that moves the movable iron core. Further, the motor 37 of the present embodiment uses a torque motor that can obtain a large torque even when the rotational speed is low, but may be a general-purpose motor.

そして、モータ３７への駆動電流の一部がコイルに供給されると、スプリングの付勢力に抗して可動鉄心が吸引され、スプリングの付勢力がブレーキライニングに作用しなくなり、モータが回転できる。モータ３７への電流の供給が停止されると、スプリングが可動鉄心を介してブレーキライニングを付勢し、モータ３７のモータシャフトの回転を禁止する。 When a part of the drive current to the motor 37 is supplied to the coil, the movable iron core is attracted against the urging force of the spring, the urging force of the spring does not act on the brake lining, and the motor can rotate. When the supply of current to the motor 37 is stopped, the spring urges the brake lining through the movable iron core and prohibits the rotation of the motor shaft of the motor 37.

モータ取付部９ｂの他方の面には、上方に突出するブラケット１０が設けられている。そして、モータ取付部９ｂの他方の面側には、３つの円筒状のカラー３９を介して、サブブラケット４１が取り付けられる。３つのカラー３９のうち、一番上部のカラー３９はブラケット１０に取り付けられる。このサブブラケット４１には、貫通穴４１ａが形成されている。 A bracket 10 protruding upward is provided on the other surface of the motor mounting portion 9b. The sub bracket 41 is attached to the other surface side of the motor attachment portion 9b via three cylindrical collars 39. Of the three collars 39, the uppermost collar 39 is attached to the bracket 10. A through hole 41 a is formed in the sub bracket 41.

サブベースフレーム９のモータ取付部９ｂと、サブブラケット４１との間の空間には、周面に沿って歯４３ａと、半径方向に突出する１つの突部４３ｂとが形成されたピニオン４３が配置される。また、ピニオン４３には、回転中心軸に沿って貫通穴４３ｃが形成されている。この貫通穴４３ｃの内周面には、回転中心軸と平行なセレーション（またはスプライン）４３ｄが形成されている。 In the space between the motor mounting portion 9b of the sub base frame 9 and the sub bracket 41, a pinion 43 in which teeth 43a and one protruding portion 43b protruding in the radial direction are formed along the circumferential surface is arranged. Is done. The pinion 43 is formed with a through hole 43c along the rotation center axis. A serration (or spline) 43d parallel to the rotation center axis is formed on the inner peripheral surface of the through hole 43c.

モータ３７のモータシャフト３７ｂは、断面形状が矩形に形成され、モータ取付部９ｂの貫通穴９ｃ，ピニオン４３の貫通穴４３ｃ，サブブラケット４１の貫通穴４１ａを介して、サブブラケット４１の他方の面（モータ取付部９ｂとの対向面と反対側の面）側に突出している。 The motor shaft 37b of the motor 37 has a rectangular cross-sectional shape, and the other surface of the sub bracket 41 via the through hole 9c of the motor mounting portion 9b, the through hole 43c of the pinion 43, and the through hole 41a of the sub bracket 41. It protrudes to the (surface opposite to the surface facing the motor mounting portion 9b) side.

モータ３７の正転方向／逆転方向の回転は、後述する機械式のクラッチ機構４２を介して、ピニオン４３へ伝達される。 The rotation in the forward / reverse direction of the motor 37 is transmitted to the pinion 43 via a mechanical clutch mechanism 42 described later.

ピニオン４３の上部には、長尺板状のラック６１が配置される。このラック６１の一方の側部（下面）には、ピニオン４３の歯４３ａに噛合する複数の歯６１ａが長手方向に沿って形成されている。 A long plate-like rack 61 is disposed on the pinion 43. A plurality of teeth 61 a that mesh with the teeth 43 a of the pinion 43 are formed on one side (lower surface) of the rack 61 along the longitudinal direction.

また、３つのカラーのうち一番上に取り付けられるカラー３９（ブラケット１０に取り付けられるカラー）は、ラック６１の他方の側部（上面）が当接可能で、当接することによりラック６１のピニオン４３との噛合が解除される方向の移動を禁止するストッパとして機能し、３つのカラーのうち一番上に取り付けられるカラー３９はピニオン４３にラック６１の歯６１ａが噛合するようにラック６１を案内するガイド機構となる。尚、ガイド機構としては、円筒状のカラーに限定するものではなく、ローラであってもよい。更に、ラック６１の歯６１ａがピニオン４３に噛合する方向にラック６１を付勢するスプリングであってもよい。 The collar 39 attached to the top of the three collars (the collar attached to the bracket 10) can come into contact with the other side (upper surface) of the rack 61, and the pinion 43 of the rack 61 is brought into contact with the collar 39. The collar 39 attached to the top of the three collars guides the rack 61 so that the teeth 61a of the rack 61 mesh with the pinion 43. It becomes a guide mechanism. The guide mechanism is not limited to a cylindrical collar, and may be a roller. Furthermore, a spring that biases the rack 61 in a direction in which the teeth 61 a of the rack 61 mesh with the pinion 43 may be used.

ラック６１の一方の端部は、レッグレスト３１の回転中心以外の箇所にピン６７を用いて取り付けられている。よって、ピニオン４３が回転すると、ラック６１がその長手方向に移動し、レッグレスト３１がピン３５を中心に回転する。 One end of the rack 61 is attached to a portion other than the rotation center of the legrest 31 using a pin 67. Therefore, when the pinion 43 rotates, the rack 61 moves in the longitudinal direction, and the legrest 31 rotates around the pin 35.

レッグレスト３１の回転範囲は、レッグレスト３１の下端側が最も下降した最下降位置（図１、図２に示す）からレッグレスト３１の下端側が最も上昇した最上昇位置（図４、図５に示す）までである。本実施形態では、レッグレスト３１が最下降位置から最上昇位置まで移動した際に、ピニオン４３は略３／４回転（１回転未満）になるように設定されている。 The rotation range of the leg rest 31 is the highest ascending position (shown in FIGS. 4 and 5) where the lower end side of the leg rest 31 is most elevated from the most lowered position (shown in FIGS. 1 and 2) where the lower end side of the leg rest 31 is most lowered. ). In the present embodiment, when the legrest 31 moves from the lowest position to the highest position, the pinion 43 is set to be approximately ¾ rotation (less than one rotation).

サブブラケット４１には、ピニオン４３の回転位置を検出するために、ピニオン４３の突部４３ｂが当接可能な２つのセンサ６３、センサ６５が取り付けられている。本実施形態のリミットスイッチは、外部に設けられたローラレバーが押されることにより内部に設けられたマイクロスイッチが応動するローラレバー式のリミットスイッチを用いた。 In order to detect the rotation position of the pinion 43, the sub bracket 41 is provided with two sensors 63 and 65 that can contact the protrusion 43b of the pinion 43. As the limit switch of the present embodiment, a roller lever type limit switch in which a micro switch provided inside responds when a roller lever provided outside is pressed is used.

そして、図２に示すように、センサ６３は、レッグレスト３１が最下降位置にあるとき、ピニオン４３の突部４３ｂが係合し、応動する位置に設けられている。即ち、センサ６３は、レッグレスト３１の下端側が最も下降した最下降位置まで下降すると応動する最下降位置検出センサとして機能する。 As shown in FIG. 2, the sensor 63 is provided at a position where the protrusion 43b of the pinion 43 engages and responds when the legrest 31 is in the lowest lowered position. That is, the sensor 63 functions as a lowest position detection sensor that responds when the lower end side of the leg rest 31 is lowered to the lowest position where it is lowered most.

また、図５に示すように、センサ６５はレッグレスト３１が最上昇位置にあるとき、ピニオン４３の突部４３ｂが係合し、応動する位置に設けられている。即ち、センサ６５は、
レッグレスト３１の下端側が最も上昇した最上昇位置まで上昇すると応動する最上昇位置検出センサとして機能する。 As shown in FIG. 5, the sensor 65 is provided at a position where the protrusion 43b of the pinion 43 engages and responds when the legrest 31 is in the highest position. That is, the sensor 65 is
When the lower end side of the leg rest 31 is raised to the highest rise position, it functions as a highest rise position detection sensor that responds.

尚、センサとしては、リミットスイッチに限定するものではなく、発光部と受光部とからなり、ピニオン４３の突部が発光部と受光部との間を遮ることによりピニオン４３の回転位置を検出するセンサであってもよい。また、ピニオン４３の回転軸にロータリエンコーダーを設けて、ピニオン４３の回転位置を検出するようにしても良い。この場合、ピニオン４３の突部４３ｂは不要となる。 The sensor is not limited to a limit switch, and includes a light emitting portion and a light receiving portion, and detects the rotational position of the pinion 43 by blocking the projection between the light emitting portion and the light receiving portion. It may be a sensor. Further, a rotary encoder may be provided on the rotation shaft of the pinion 43 to detect the rotation position of the pinion 43. In this case, the protrusion 43b of the pinion 43 is unnecessary.

ラック６１の他方の端部には、ガススプリング７１の一端部が取り付けられている。ガススプリング７１の他方の端部は、サブベースフレーム９に取り付けられ、ラック６１はレッグレスト３１の下端側が下降する方向に付勢されている。
（クラッチ機構４２）
図３、図６を用いて機械式のクラッチ機構４２の説明を行う。図６はクラッチ機構の斜視図である。 One end of a gas spring 71 is attached to the other end of the rack 61. The other end of the gas spring 71 is attached to the sub-base frame 9, and the rack 61 is biased in a direction in which the lower end side of the legrest 31 is lowered.
(Clutch mechanism 42)
The mechanical clutch mechanism 42 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a perspective view of the clutch mechanism.

サブブラケット４１の貫通穴４１ａには、円柱状のクラッチ４５が配置されている。このクラッチ４５のピニオン４３側は、ピニオン４３の貫通穴４３ｃに嵌入可能となっており、その外周面には、ピニオン４３のセレーション４３ｄに噛合可能なセレーション４５ａが形成されている。また、クラッチ４５のピニオン４３側と反対側の外周面には、周方向に沿って溝４５ｂが形成されている。更に、クラッチ４５には、回転中心軸に沿って貫通穴４５ｃが形成されている。この貫通穴４５ｃは、モータ３７のモータシャフト３７ｂが嵌入可能で、その断面形状は、モータ３７のモータシャフト３７ｂの断面形状より若干大きな矩形に設定されている。よって、クラッチ４５の貫通穴４５ｃにモータ３７のモータシャフト３７ｂが嵌入していると、クラッチ４５は、モータ３７のモータシャフト３７ｂに沿って移動可能な状態で、モータ３７により回転駆動されることとなる。 A cylindrical clutch 45 is disposed in the through hole 41 a of the sub bracket 41. The pinion 43 side of the clutch 45 can be fitted into the through hole 43c of the pinion 43, and a serration 45a that can mesh with the serration 43d of the pinion 43 is formed on the outer peripheral surface thereof. A groove 45b is formed on the outer peripheral surface of the clutch 45 opposite to the pinion 43 side along the circumferential direction. Furthermore, a through hole 45c is formed in the clutch 45 along the rotation center axis. The through-hole 45c can be fitted with a motor shaft 37b of the motor 37, and the cross-sectional shape thereof is set to a rectangle slightly larger than the cross-sectional shape of the motor shaft 37b of the motor 37. Therefore, when the motor shaft 37b of the motor 37 is fitted in the through hole 45c of the clutch 45, the clutch 45 is rotationally driven by the motor 37 while being movable along the motor shaft 37b of the motor 37. Become.

クラッチ４５に隣接してクラッチ駆動レバー４７が配置される。このクラッチ駆動レバー４７の中間部には、穴４７ａが形成されている。この穴４７ａにシャフト４９が取り付けられている。 A clutch drive lever 47 is disposed adjacent to the clutch 45. A hole 47 a is formed in the intermediate portion of the clutch drive lever 47. A shaft 49 is attached to the hole 47a.

シャフト４９はサブブラケット４１の他方の面に形成された２つのシャフト支持ブラケット４１ｃの穴４１ｅ、シャフト支持ブラケット４１ｄの穴４１ｆに嵌合することにより、サブブラケット４１の他方の面と平行な面上で回転可能に支持されている。 The shaft 49 is fitted on a hole 41e of two shaft support brackets 41c formed on the other surface of the sub bracket 41 and a hole 41f of the shaft support bracket 41d, so that the shaft 49 is parallel to the other surface of the sub bracket 41. It is supported in a rotatable manner.

クラッチ駆動レバー４７の一方の端部（クラッチ４５側の端部）には、クラッチ４５の溝４５ｂに係合し、クラッチ４５を直径方向に挟む二股状の係合部材５１が取り付けられている。クラッチ駆動レバー４７の他方の端部には、図示しない操作ペダルによって操作されるケーブル５３が取り付けられている。更に、中間部がシャフト４９を巻回し、一方の端部がサブブラケット４１に係止され、他方の端部がクラッチ駆動レバー４７に係止されたスプリング５５により、クラッチ駆動レバー４７が係合し、モータ３７のモータシャフト３７ｂに沿って移動可能なクラッチ４５は、ピニオン４３方向へ付勢されている。 A bifurcated engagement member 51 that engages with the groove 45b of the clutch 45 and sandwiches the clutch 45 in the diameter direction is attached to one end of the clutch drive lever 47 (end on the clutch 45 side). A cable 53 that is operated by an operation pedal (not shown) is attached to the other end of the clutch drive lever 47. Furthermore, the clutch drive lever 47 is engaged by a spring 55 in which the intermediate portion winds the shaft 49, one end is locked to the sub bracket 41, and the other end is locked to the clutch drive lever 47. The clutch 45 that can move along the motor shaft 37b of the motor 37 is urged toward the pinion 43.

次に、図３、図６，図７，図８を用いてクラッチ機構の作動を説明する。図７はクラッチ機構の作動を説明する図で、クラッチ機構が動力伝達状態を説明する図、図８はクラッチ機構の作動を説明する図で、クラッチ機構が動力遮断状態を説明する図である
通常は、操作ペダルは操作されず、図７に示すように、スプリング５５の付勢力より、クラッチ４５がピニオン４３方向に移動し、クラッチ４５のセレーション４５ａがピニオン４３の貫通穴４３ｃに嵌入し、ピニオン４３のセレーション４３ｄに噛合している。よって、モータ３７のモータシャフト３７ｂの回転は、クラッチ４５を介してピニオン４３に伝達される（クラッチ機構の動力伝達状態）。 Next, the operation of the clutch mechanism will be described with reference to FIGS. 3, 6, 7, and 8. FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the clutch mechanism, the diagram for explaining the power transmission state of the clutch mechanism, and FIG. 8 for explaining the operation of the clutch mechanism, and for explaining the operation of the clutch mechanism. 7, the operation pedal is not operated, and the clutch 45 is moved in the direction of the pinion 43 by the urging force of the spring 55, and the serration 45 a of the clutch 45 is fitted into the through hole 43 c of the pinion 43, as shown in FIG. 43 meshes with 43 serrations 43d. Therefore, the rotation of the motor shaft 37b of the motor 37 is transmitted to the pinion 43 via the clutch 45 (power transmission state of the clutch mechanism).

次に、スプリング５５の付勢力に抗し操作ペダルを操作し、ケーブル５３を引くと、クラッチ駆動レバー４７が回転し、クラッチ４５のセレーション４５ａが、ピニオン４３のセレーション４３ｄに噛合している状態から、クラッチ４５がモータ３７のモータシャフト３７ｂに沿ってピニオン４３から離れる方向に移動し、セレーションの噛合状態が解除される。よって、モータ３７の回転のピニオン４３への伝達は遮断される（クラッチ機構の動力遮断状態）。
（電気的構成）
次に、図９を用いて、本実施形態のレッグレスト機構の電気的構成を説明する。 Next, when the operation pedal is operated against the urging force of the spring 55 and the cable 53 is pulled, the clutch drive lever 47 is rotated and the serration 45a of the clutch 45 is engaged with the serration 43d of the pinion 43. Then, the clutch 45 moves in the direction away from the pinion 43 along the motor shaft 37b of the motor 37, and the meshing state of the serration is released. Therefore, the transmission of the rotation of the motor 37 to the pinion 43 is cut off (the power cut off state of the clutch mechanism).
(Electrical configuration)
Next, the electrical configuration of the legrest mechanism of this embodiment will be described with reference to FIG.

図において、８１は、上昇スイッチ８３，下降スイッチ８５と、前述したセンサ（最上昇位置検出センサ）６５、センサ（最下降位置検出センサ）６３とからの信号を取り込んで、モータ駆動回路８７を介してモータ３７の駆動を制御する制御部である。
（作動）
＜通常時＞
本実施形態の制御手順を示すフローチャートである図１０を参照しながら、本実施形態のレッグレスト機構の作動を説明する。尚、図１０に示すフローチャートは、クラッチ機構４２の操作ペダルが操作されておらず、クラッチ機構４２が動力伝達状態にある場合を想定している。更に、モータ３７に駆動電流が供給されない場合は、電磁ブレーキ３７ａにより、レッグレスト機構にブレーキ力が作用し、レッグレスト３１の位置が保持される。即ち、電磁ブレーキ３７ａは、モータ３７の非駆動時に、レッグレスト３１の位置を保持する保持機構となっている。 In the figure, reference numeral 81 denotes signals from the ascending switch 83, the descending switch 85, the sensor (the most elevated position detecting sensor) 65, and the sensor (the most lowered position detecting sensor) 63, and is connected via the motor drive circuit 87. The control unit controls the driving of the motor 37.
(Operation)
<Normal time>
The operation of the legrest mechanism of the present embodiment will be described with reference to FIG. 10 which is a flowchart showing the control procedure of the present embodiment. Note that the flowchart shown in FIG. 10 assumes a case where the operation pedal of the clutch mechanism 42 is not operated and the clutch mechanism 42 is in a power transmission state. Further, when the drive current is not supplied to the motor 37, the brake force is applied to the legrest mechanism by the electromagnetic brake 37a, and the position of the legrest 31 is maintained. That is, the electromagnetic brake 37 a is a holding mechanism that holds the position of the legrest 31 when the motor 37 is not driven.

下降スイッチ８５がオンされ、最下降位置検出センサ６３がオンでない場合（ステップ１−ステップ３）、即ち、レッグレスト３１が最下降位置以外の位置にある場合に下降スイッチ８５がオンされると、制御部８１はモータ駆動回路８７を介してレッグレスト３１が下降する方向にモータ３７を駆動する（ステップ４）。すると、ラック６１が図５において左方向に移動し、レッグレスト３１は下降する。このとき、レッグレスト３１が最下降位置まで下降し、最下降位置検出センサ６３が応動すると（ステップ５）、制御部８１は、モータ３７の駆動を停止し（ステップ６）、ステップ１に戻る。また、最下降位置検出センサ６３が応動する前に、下降スイッチ８５がオフになると（ステップ７）、制御部８１は、モータ３７の駆動を停止し（ステップ６）、ステップ１に戻る。 When the lower switch 85 is turned on and the lowest position detection sensor 63 is not turned on (step 1 to step 3), that is, when the lower switch 85 is turned on when the legrest 31 is at a position other than the lowest position, The control unit 81 drives the motor 37 in the direction in which the legrest 31 descends via the motor drive circuit 87 (step 4). Then, the rack 61 moves leftward in FIG. 5, and the legrest 31 is lowered. At this time, when the legrest 31 is lowered to the lowest position and the lowest position detection sensor 63 responds (step 5), the control unit 81 stops driving the motor 37 (step 6) and returns to step 1. If the lowering switch 85 is turned off before the lowest position detection sensor 63 responds (step 7), the control unit 81 stops driving the motor 37 (step 6) and returns to step 1.

次に、上昇スイッチ８３がオンされ、最上昇位置検出センサ６５がオンでない場合（ステップ１、ステップ８）、即ち、レッグレスト３１が最上昇位置以外の位置にある場合に上昇スイッチ８３がオンされると、制御部８１はモータ駆動回路８７を介してレッグレスト３１が上昇する方向にモータ３７を駆動する（ステップ９）。すると、ラック６１が図２において右方向に移動し、レッグレスト３１は上昇する。このとき、レッグレスト３１が最上昇位置まで上昇し、最上昇位置検出センサ６５が応動すると（ステップ１０）、制御部８１は、モータ３７の駆動を停止し（ステップ６）、ステップ１に戻る。また、最上昇位置検出センサ６５が応動する前に、上昇スイッチ８３がオフになると（ステップ７）、制御部８１は、モータ３７の駆動を停止し（ステップ６）、ステップ１に戻る。
＜クラッチ機構解除時＞
レッグレスト３１が最下降位置以外の位置にある場合、急いでレッグレスト３１を最下降位置まで移動させる場合には、クラッチ機構４２の操作ペダルを操作する。すると、スプリング５５の付勢力に抗してクラッチ駆動レバー４７が回転し、クラッチ４５のセレーション４５ａが、ピニオン４３のセレーション４３ｄに噛合している状態から、クラッチ４５がモータ３７のモータシャフト３７ｂに沿ってピニオン４３から離れる方向に移動し、セレーションの噛合状態が解除される。よって、モータ３７の回転のピニオン４３への伝達は遮断され、モータ３７の電磁ブレーキ３７ａのブレーキ力は、ピニオン４３に作用しなくなり、レッグレスト機構に作用しなくなる。そして、ガススプリング７１の付勢力により、レッグレスト３１は最下降位置まで瞬時に下降する。 Next, when the lift switch 83 is turned on and the highest lift position detection sensor 65 is not turned on (steps 1 and 8), that is, when the legrest 31 is at a position other than the highest lift position, the lift switch 83 is turned on. Then, the control part 81 drives the motor 37 through the motor drive circuit 87 in the direction in which the legrest 31 is lifted (step 9). Then, the rack 61 moves rightward in FIG. 2, and the legrest 31 moves up. At this time, when the legrest 31 is raised to the highest position and the highest position detection sensor 65 is activated (step 10), the control unit 81 stops driving the motor 37 (step 6) and returns to step 1. If the ascending switch 83 is turned off before the most elevated position detection sensor 65 responds (step 7), the control unit 81 stops driving the motor 37 (step 6) and returns to step 1.
<When releasing the clutch mechanism>
When the legrest 31 is at a position other than the lowest lowered position, the operating pedal of the clutch mechanism 42 is operated when the legrest 31 is suddenly moved to the lowest lowered position. Then, the clutch drive lever 47 rotates against the biasing force of the spring 55, and the clutch 45 moves along the motor shaft 37 b of the motor 37 from the state where the serration 45 a of the clutch 45 is engaged with the serration 43 d of the pinion 43. And move away from the pinion 43, and the meshing state of the serration is released. Therefore, the transmission of the rotation of the motor 37 to the pinion 43 is cut off, and the braking force of the electromagnetic brake 37a of the motor 37 does not act on the pinion 43 and does not act on the legrest mechanism. Then, due to the urging force of the gas spring 71, the legrest 31 is instantaneously lowered to the lowest position.

レッグレスト３１が最下降位置まで下降した後、クラッチ機構４２の操作ペダルの操作を解除する。すると、スプリング５５の付勢力によりクラッチ駆動レバー４７が先ほどと反対方向に回転し、クラッチ４５がピニオン４３方向に移動し、クラッチ４５のセレーション４５ａが、ピニオン４３のセレーション４３ｄに噛合する状態に復帰する。よって、モータ３７のモータシャフト３７ｂの回転は、クラッチ４５を介してピニオン４３に伝達されるクラッチ機構の動力伝達状態となる。即ち、モータ３７の電磁ブレーキ３７ａのブレーキ力は、レッグレスト機構に作用するようになる。 After the legrest 31 is lowered to the lowest position, the operation of the operation pedal of the clutch mechanism 42 is released. Then, the clutch drive lever 47 rotates in the opposite direction by the biasing force of the spring 55, the clutch 45 moves in the direction of the pinion 43, and the serration 45a of the clutch 45 returns to the state in which it engages with the serration 43d of the pinion 43. . Therefore, the rotation of the motor shaft 37 b of the motor 37 is in a power transmission state of the clutch mechanism that is transmitted to the pinion 43 via the clutch 45. That is, the braking force of the electromagnetic brake 37a of the motor 37 acts on the legrest mechanism.

上記構成によれば、以下のような効果が得られる。 According to the above configuration, the following effects can be obtained.

(1) ピニオン４３を正転方向／逆転方向に回転駆動するモータ３７を用いることで、駆動源にガスシリンダ、エアシリンダを用いた場合に比べ、配管、圧縮空気源等が不要となり、構造が簡単になる。 (1) By using the motor 37 that rotationally drives the pinion 43 in the forward / reverse direction, pipes, compressed air sources, etc. are not required compared to the case where a gas cylinder or air cylinder is used as the drive source, and the structure It will be easy.

(2) モータの非駆動時に、モータの回転を禁止し、前記レッグレストの位置を保持する保持機構としての電磁ブレーキ３７ａは、モータ３７に設けられているので、クラッチ機構４２を用いてモータ３７からピニオン４３への動力を遮断することで、レッグレスト３１に対するブレーキ機構の作用を殺すことができる。よって、停電であっても、小さな力でレッグレスト３１を下降できる。 (2) Since the electromagnetic brake 37a serving as a holding mechanism that prohibits rotation of the motor and holds the position of the legrest when the motor is not driven is provided in the motor 37, the motor 37 is used by using the clutch mechanism 42. By interrupting the power from to the pinion 43, the action of the brake mechanism on the legrest 31 can be killed. Therefore, even if it is a power failure, the legrest 31 can be lowered with a small force.

(3) モータ３７の回転運動を直進運動に変換する機構として、本実施形態では、モータ３７により回転駆動されるピニオン４３とピニオン４３が噛合するラック６１とからなるラックアンドピニオン機構を用いた。このラックアンドピニオン機構は、モータによって回転駆動されるナット部材と、ナット部材に螺合するねじ棒(スクリュー)とからなる機構に比べ、減速比を小さく設定できる。よって、モータの駆動力を用いずにレッグレスト３１を下降させる場合、本実施形態は小さな力でレッグレストを下降できる。 (3) As a mechanism for converting the rotational movement of the motor 37 into a linear movement, a rack and pinion mechanism including a pinion 43 that is rotationally driven by the motor 37 and a rack 61 that meshes with the pinion 43 is used. This rack and pinion mechanism can set a reduction ratio smaller than a mechanism including a nut member that is rotationally driven by a motor and a screw rod (screw) that is screwed into the nut member. Therefore, when lowering the legrest 31 without using the driving force of the motor, the present embodiment can lower the legrest with a small force.

尚、本発明は、上記実施形態に限定するものではない。機械式のクラッチ機構として、セレーション同士の噛み合いを用いたもので説明を行ったが、セレーションの他に角型つめや台形つめや三角つめの噛み合いを用いた噛み合いクラッチでもよい。また、円板同士を接触させることで生じる摩擦力により、動力の伝達を行う摩擦クラッチでもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment. The mechanical clutch mechanism has been described with the use of meshing between serrations, but a meshing clutch using meshing of a square claw, a trapezoidal claw, or a triangular claw in addition to serrations may be used. Moreover, the friction clutch which transmits motive power by the frictional force which arises by making discs contact may be sufficient.

上記実施形態のラック６１はレッグレスト３１の昇降に伴って、ピニオン４３との噛合箇所を中心に揺動する。しかし、例えば、ピニオン４３にラック６１の歯６１ａが噛合するようにラック６１を案内するガイド機構として、ラック６１を一定の直線方向にのみ移動するように案内するガイドを設け、ラック６１とレッグレスト３１とをガタのある係合とすれば、直線移動するラックでもレッグレストの昇降は可能である。、
モータ３７の非駆動時に、レッグレスト３１の位置を保持する保持機構として、電磁ブレーキの他にディスクブレーキ等の機械式ブレーキであってもよい。更に、ガススプリング７１の代わりにロック機構付きガススプリングを用いてもよい。 The rack 61 of the above-described embodiment swings around the meshing position with the pinion 43 as the legrest 31 is moved up and down. However, for example, as a guide mechanism that guides the rack 61 so that the teeth 61a of the rack 61 mesh with the pinion 43, a guide that guides the rack 61 so as to move only in a certain linear direction is provided. If 31 is a loose engagement, the legrest can be raised and lowered even in a linearly moving rack. ,
As a holding mechanism for holding the position of the legrest 31 when the motor 37 is not driven, a mechanical brake such as a disc brake may be used in addition to the electromagnetic brake. Further, a gas spring with a lock mechanism may be used instead of the gas spring 71.

１シート
３１レッグレスト
３７モータ
３９カラー
４２クラッチ機構
４３ピニオン
６１ラック
６１ａ歯 1 seat 31 leg rest 37 motor 39 collar 42 clutch mechanism 43 pinion 61 rack 61a tooth

Claims

上端側がシートに回転可能に取り付けられ、下端側が上昇すると着座者のふくらはぎを押し上げるレッグレストと、
該レッグレストの回転中心以外の部分に回転可能に取り付けられ、一方の側部に沿って複数の歯が形成されたラックと、
該ラックの歯に噛合するピニオンと、
前記シートに設けられ、前記ピニオンを正転方向／逆転方向に回転駆動するモータと、
前記モータと前記ピニオンとの間に設けられ、前記モータから前記ピニオンへの動力を伝達／遮断する機械式クラッチ機構と、
前記ピニオンに前記ラックの歯が噛合するように前記ラックを案内するガイド機構と、
前記モータの非駆動時に、モータの回転を禁止し、前記レッグレストの位置を保持する保持機構と、
を有し、
前記クラッチ機構は、
前記ピニオンの回転中心軸に沿った貫通穴の内周面に形成されたセレーションと、
前記モータの出力軸に係合し、前記出力軸の軸方向に移動可能で、前記出力軸と共に回転し、外周面に前記ピニオンのセレーションに噛合可能なセレーションが形成され、前記ピニオンの貫通穴に嵌入可能なクラッチと、
該クラッチを前記ピニオンの貫通穴に嵌入する方向に付勢する付勢部材と、
前記クラッチを前記モータの出力軸に沿って移動させる移動機構と、
とからなることを特徴とするレッグレスト機構。 A leg rest that is rotatably attached to the seat and pushes up the occupant's calf when the lower end rises;
A rack that is rotatably attached to a portion other than the rotation center of the legrest, and has a plurality of teeth formed along one side;
A pinion meshing with the teeth of the rack;
A motor provided on the seat for driving the pinion to rotate in the forward direction / reverse direction;
A mechanical clutch mechanism that is provided between the motor and the pinion and transmits / cuts off power from the motor to the pinion;
A guide mechanism for guiding the rack so that the teeth of the rack mesh with the pinion;
A holding mechanism that prohibits rotation of the motor and holds the position of the legrest when the motor is not driven;
Have,
The clutch mechanism is
Serrations formed on the inner peripheral surface of the through hole along the rotation center axis of the pinion;
A serration that engages with the output shaft of the motor, is movable in the axial direction of the output shaft, rotates with the output shaft, and meshes with the serration of the pinion on the outer peripheral surface, and is formed in the through hole of the pinion A clutch that can be inserted,
An urging member that urges the clutch in a direction of fitting into the through hole of the pinion;
A moving mechanism for moving the clutch along the output shaft of the motor;
Leg rest mechanism, characterized by comprising a.